机器人能解决其多样性问题吗?

Fetch Robotics 首席执行官梅洛妮·怀斯谈论了机器人标准化的必要性以及工程团队的多样化

Fetch Robotics 首席执行官梅洛妮·怀斯

长期以来,机器人领域一直受到多样性问题的阻碍——机器人本身的多样性太多,而设计和制造机器人的工程师的多样性又不够。例如,为协调一个机器人上的肢体或轮子的运动而编写的软件通常无法在任何其他机器人上工作。研究表明,人工智能算法——包括机器人用来识别人和物体的算法——往往会反映其开发者的内在的性别和种族偏见

梅洛妮·怀斯一生都在纠正这些问题。她的职业生涯从先锋机器人初创公司 Willow Garage 的程序员到 Fetch Robotics 的首席执行官。在 Fetch,她通过制造运行在她帮助在 Willow 开发的机器人操作系统 (ROS) 上的机器来解决机器人多样性问题。ROS 让程序员能够编写可以在许多不同类型的机器人上运行的软件,并与更大的机器人社区自由共享该代码。在 ROS 之前,工程师们不得不从头开始编写他们的大部分机器人软件。Fetch 的机器人看起来像是出自《星球大战》的机器人工厂,旨在在大型仓库中巡逻,帮助工人将物料从一个地方移动到另一个地方,同时绘制沿途路线。然后,Fetch 使用这些地图数据来帮助 DHL 等快递服务公司通过改进仓库的布局和物流来节省时间和金钱。

大众科学与怀斯谈论了她为何偏爱功能性、主力机器人(更像 R2-D2 而不是 C-3PO)、ROS 对机器人技术的影响以及她为使工程学更易于理解和成为职业道路所做的努力。


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[以下是采访的编辑稿。]

是什么让机器成为“机器人”?

这是一个难题,许多机器人专家会给出不同的答案。最简单的定义是,机器人是一种接收传感器输入,然后根据其编程和收集的信息执行一些影响物理世界的动作的设备。当人们想到机器人时,通常会立即想到机械臂,但实际上它的设备范围要广泛得多。

为什么您将精力集中在仓库机器人上?

我职业生涯的很大一部分时间都在机器人技术领域做了很多不同的事情,包括自动驾驶汽车和轮船、个人机器人、教育机器人和实验机器人。它们都没有用。这对我来说是一场真正的危机。很多人喜欢做那种基础研究,但这不适合我。我想,如果我正在研究的这些东西永远不会有人使用,而且我们无法将它们变成有价值的东西,那我为什么要研究它们呢?所以我将注意力转向了可以在仓库中使用的协作机器人。那里有很大的商业机会,而且这也是适合机器人的正确环境,机器人可以在半结构化环境中良好工作,而不是在野外。

创建一个机器人操作系统来帮助机器人专家在构建机器时达成共识有多重要?

极其重要——如果你看看过去八年机器人领域发生的所有事情,我会说你可以将它们都归功于 [机器人操作系统]。可能没有一家公司没有以某种方式在研发或生产中使用 ROS 作为其机器人平台的一部分。例如,ROS 提供了一个通信层,用于在机器人和控制它的软件之间传递标准消息。在 ROS 之前,没有数据格式或输出的标准化。该操作系统还提供了一堆 数学库 [执行某些数学运算的软件],使机器人能够进行变换数学运算,以及一个可视化系统,开发人员为每个新机器人重新创建它将是繁琐的。

您在 ROS 的开发中扮演了什么角色?

[机器人初创公司] Willow Garage 的五个开发人员[在 2007 年] 开始构建 ROS,作为公司 PR2 机器人的一部分。随着操作系统的成熟,我加入了开发团队。由于 ROS 是开源的,任何开发人员[包括 Willow Garage 以外的开发人员]都可以为其做出贡献,这导致了机器人社区前所未有的信息大规模共享。在单一操作系统上实现标准化还具有使机器人技术中的可重复性成为可能的额外优势,这意味着研究人员可以重新创建和扩展彼此的工作。反过来,这有助于加速新机器人的开发。

在您构建的所有机器人中,您最自豪的是哪一个?

我不得不说是 TurtleBot,它是我在 2011 年开发的。不是因为它特别复杂——事实上它相对简单——而主要是因为它对机器人社区产生了如此大的影响。它是一款使用开源软件和硬件的教育机器人,我们在 Willow Garage 设计了它。最终它发展出了自己的生命。我现在正在招聘通过使用 TurtleBot 学习 ROS 和机器人技术的人。

对您来说,被认为是先锋机器人专家还是女性先锋机器人专家更重要?

问我这个问题真是问错人了,因为我意识到我是一只独角兽,人们喜欢像游行独角兽一样炫耀我。成为女性科技 CEO 就是这样。我更希望因我所做的工作以及我的知识和贡献而获得认可。但我也意识到,在 30% 到 40% 的时间里,人们都在问我作为女性在这个职位上的经历。

您是否感到有额外的压力要成为年轻女性的榜样?

总的来说,我没有。首先,我读过一些研究,这些研究表明,父亲或男性亲属对年轻女性追求 STEM 职业的决定比女性榜样有更大的影响。老实说,我希望更多的人进入工程领域。我对性别或种族没有偏见。我们正朝着美国严重的工程危机迈进。如果我们不改变我们对工程学的看法以及我们向人们传递的关于工程学的信息,我们将面临严重的问题。

关于工程学传递的信息有什么问题?

我们创造了一种文化,在这种文化中,人们认为数学不好是可以的,而且这种文化让人们相信他们数学不好——我不知道我们为什么要这样做。然后我们对人们说,“只有当你成为房间里最聪明的人时,你才能成为一名工程师。” 这让一些人觉得他们不应该努力——人们会自我选择,认为自己不合格。我向你保证,你可以让一个认为自己数学不好的人坐下来,在 45 分钟内向他们证明这不是真的。我们还创造了工程原型,通过电视节目将人们从 STEM 领域推开,这些节目让我们这个群体看起来像你不想与之交往的人。《生活大爆炸》和《硅谷》等节目传递的信息是,“你想成为一名工程师,这样你就可以有点孤独和怪异。” 这些都不是有吸引力的生活机会。这会阻止年轻人进入工程领域,因为我们是那些被挑剔的人。

您如何打破这些刻板印象?

国家工程院一直在讨论如何将工程学重新定义为一个学科,尽管他们在这方面还不是很成功。这需要我们[在美国]思考工程学、数学和科学的方式发生重大变化。其他文化没有这种工程学问题。在亚洲,被视为擅长数学和科学是件好事。人们渴望成为工程师。而且由于我们在文化中构建工程学的方式,人们不认为它是一件有创意的事情。但实际上我们需要有创造力的工程师,他们不只是从 A 直接走到 B,而是绕道走到 C。如果你看看科学界一些最受认可的人,他们中的许多人都是采取非传统教育路线的非传统思想家。

增加工程领域的女性和少数族裔人数可能会对机器人技术和整个科技界产生什么影响?

有很多人对数学、科学、工程和机器人技术感兴趣,但由于种种原因没有机会追求这些领域。说少数族裔和女性只是对科技或科学不感兴趣是一个蹩脚的借口。这些人感兴趣,但很多时候觉得打破他们面前的障碍不值得。多样性吸引多样性。如果你看到一个行业,而你面对的都是白人男性,如果你不是白人男性,你如何才能觉得自己会成功?缺乏多样性直接伤害了机器人技术——我们的一些计算机视觉算法无法识别不同种族的人。为什么?因为所有开发这些算法的人看起来都一样。

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